高速公路软土路基的沉降试验分析

　　摘 要:本文通过对某高速公路软土路基沉降的实地测量与考察，具体分析了沉降规律，为同行业施工及研究单位作以参考。
　　关键词:高速公路 软土路基 沉降试验
　　中图法分类号: U41 文献标识码 ：A文章编号：1674-098X(2011)2(a)-0000-00
　　
　　
　　1 高速公路软土路基沉降的产生原因
　　高速公路软土路基沉降的产生原因主要受到客观因素、施工情况和后期使用三方面因素的影响。
　　1.1 地形、地质、水文、气候因素影响
　　工程地质条件对于施工的要求较为苛刻，如果原有地基有较软夹层，或者是土性差异较大，都可能产生较大的沉降变形，因而在填筑过程中必须加以特殊处理。尤其是诸如山区、沟谷、水路等地段，路面无论横断面还是纵断面都存在着不规则的地质分布，造成同一断面的路基填筑高度也有所不同，地基附加应力不均匀，路堤自重无法在同一断面处等同，再加上时间的积累和路面行车的磨损，会迅速使路基产生横向或纵向的沉降，影响路面使用。原路基土体中多存s05zl+0pRtXpfdEAx6u3zA==在大气降水、地下水、河流等水体，这种自然因素不可避免，却极有可能影响路基施工的孔隙水压力加大，造成路基大面积沉降。
　　1.2 路基填土后压密下沉
　　路基在填土后产生一定程度的压密下沉属于正常现象，但是如果下沉量过大，易形成路面不规则变形，其主要原因在于填土时的压实密度不足。最好是通过计算控制压实密度，以保证压密下沉的效果。对填土压密施工后的沉降量可以参考日本和德国的公式标准[2]：
　　
　　公式中，S指路堤压密施工后的沉降量；h指路堤的高度。
　　3．路面使用中引起沉降
　　高速公路施工完成并交付使用后，大量的车辆通过路面将传递给路基较大的荷载，过量荷载则可能引起路基沉降。目前世界各国都在不断的探索下降规律的研究，以提早预测因行车而引起的基床累积下沉量，根据日本的相关资料表明，基床底层K30≥70-110 MPa•m-1、表层K30≥150 MPa•m-1时，荷载的作用次数可达150万次，累积下沉量为1-2.5mm，并且磨合约一年时间后，路面行车使能逐渐趋向稳定，9fqHW3aYXGyyAxppNeShfA==下沉不会继续扩大发展[3]。
　　
　　2 高速公路软土路基的沉降试验
　　本文选取某高速公路为试验点，进行相关的沉降试验。
　　1．某试验点路基概况
　　该试验点的路堤高度测定为34.5m，按照软土地区双线路堤的相应标准将路基面的宽度定为13.8m。路堤长度约65m。根据测定，该试验点的地基土物理力学指标见下表1。
　　表1 试验点地基土物理力学指标
　　
　　该试验点的主要软土层在第四层，即淤泥质粘土，厚度为9.8m。对于地基的处理采用了插塑料排水板方法，布局按照正三角形，深度15.0m，间距1.2m。
　　2．检测点分布
　　为探讨路堤施工期间以及堆载预压期间地基沉降的发生规律，并对塑料排水板的应用效果进行评价，我们特对软土地基的土体侧向位移、孔压消散、沉降等内容实施观测，观测点主要划分为：路基中心线的分层沉降孔两个，孔深35m；孔隙水压力观测孔两个，孔深35m；坡脚分层沉降孔一个，孔深35m；孔隙水压力观测孔一个，孔深35m；测斜孔两个，孔深40m；地面沉降板十个。
　　
　　3 软土路基沉降试验分析
　　该路基施工为期二年三个月，具体沉降情况及分析如下：
　　3.1 软土地基沉降规律
　　该试验点中，改良土与夯填土在路基中心地基面的沉降规律相比一致，经检测发现，当填土高为2.0m时，软土地基沉降程度较小，仅为15.0cm，即每米填土沉降量为7.5cm。但当填土高度超过2.0m后，软土地基的沉降出现明显的上升，在预压土施工前其地基沉降达到46.5cm，沉降量增加了17.5cm，平均每填筑路基的高度为1.0m。待预压期结束后，路基的中心沉降量达到59.9cm，而坡脚沉降量达到30.8cm。地表以下约16.0m以内，在预压期结束后，其压缩量达到49.5cm，但在5m至16m的范围内，第四层淤泥质粘土的压缩量达到42.1cm，达到总沉降量的70%以上，成为主要的压缩层。
　　3.2 软土路基沉降速率分析
　　表2 某高速公路软土路基的中心沉降速率（mm/月）
　　该试验点的沉降速率可见表2，根据数据分析，可将预压期的沉降速率定为5-6mm/月，以此作为路基稳定性的控制标准。以目前表中的数据显示可分析该路基于工后一年内沉降速率将不会超出3.0cm/年。由此可以说明，采用实测方法推算路基总沉降量、预压时间等，不仅在上得到满足，同时在实践中也是可行的。
　　
　　
　　参考文献
　　[1] 韩亮. 高速公路软土路基沉降变形研究[J]. 公路工程与运输，2008，8（180）：49-52.
　　[2] 任文峰，王星华，韩晓飞. 高速铁路软土路基沉降试验研究[J]. 水利与建筑工程学报，2010，8（4）：65-68.
　　[3] 周大勇. 某高速公路沉降监测与管理[J]. 山西建筑，2010，36（21）：275-276.